Ускорение свободного падения вблизи поверхности Меркурия равно $3{,}7\ \dfrac{\text{м}}{\text{с}^2}$. Атмосфера у планеты отсутствует. Какой путь по вертикали пройдёт камень за $2\ \text{с}$ падения…
- 1
Так как камень начинает падение из состояния покоя, его начальная скорость равна нулю. Путь при свободном падении определяется формулой:$$s = \dfrac{gt^2}{2}$$
- 2
Подставим ускорение свободного падения на Меркурии и время падения:$$s = \dfrac{3{,}7 \cdot 2^2}{2} = 7{,}4\ \text{м}$$
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Модуль силы $F_2 = 6\ \text{Н}$. Чему равен модуль силы $F_1$, если плечо силы $\vec{F}_1$ равно $25\ \text{см}$, а плечо силы $\vec{F}_2$…
- 1
Для равновесия рычага моменты сил относительно точки опоры должны быть равны.$$F_1 l_1 = F_2 l_2$$
- 2
Выразим силу $F_1$ и подставим известные значения плеч и силы $F_2$.$$F_1 = \dfrac{F_2 l_2}{l_1} = \dfrac{6 \cdot 15}{25} = 3{,}6\ \text{Н}$$
Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия лёгкого рычага. Полученные им результаты для сил и их плеч представлены в таблице. Чему равна сила $F_2$, если рычаг находится…
- 1
Для равновесия лёгкого рычага моменты сил относительно точки опоры равны.$$F_1l_1 = F_2l_2$$
- 2
Выразим силу $F_2$ и подставим значения из таблицы.$$F_2 = \dfrac{F_1l_1}{l_2} = \dfrac{40 \cdot 0{,}4}{0{,}8} = 20\ \text{Н}$$
На рисунке изображён подвижный блок, с помощью которого, прикладывая к свободному концу нити силу величиной 30 Н, равномерно поднимают груз. Чему равна масса поднимаемого груза, если трением…
- 1
Подвижный блок поддерживается двумя ветвями нити, поэтому при равномерном подъёме сила тяжести груза равна удвоенной силе натяжения нити.$$mg = 2F$$
- 2
Выразим массу груза и подставим значения силы и ускорения свободного падения.$$m = \dfrac{2F}{g} = \dfrac{2 \cdot 30}{10} = 6\ \text{кг}$$
С помощью подвижного блока равномерно поднимают груз массой $m = 20\ \text{кг}$. Чему равен модуль вертикальной силы $\vec{F}$, приложенной к свободному концу верёвки, перекинутой через блок? Блок и…
- 1
Так как груз поднимают равномерно, равнодействующая сил равна нулю. Груз поддерживают две ветви верёвки с одинаковым натяжением $F$.$$2F = mg$$
- 2
Выразим силу и подставим значения массы и ускорения свободного падения:$$F = \dfrac{mg}{2} = \dfrac{20 \cdot 10}{2} = 100\ \text{Н}$$
Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия лёгкого рычага. Полученные им результаты для сил и их плеч представлены в таблице.
- 1
Для равновесия рычага моменты сил относительно точки опоры должны быть равны.$$F_1 l_1 = F_2 l_2$$
- 2
Выразим силу $F_1$ и подставим значения из таблицы.$$F_1 = \dfrac{F_2 l_2}{l_1} = \dfrac{50 \cdot 0{,}8}{0{,}4} = 100\ \text{Н}$$
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого, прикладывая к свободному концу нити вертикальную силу величиной 20 Н, равномерно поднимают груз. Если трением в блоке пренебречь, а блок и…
- 1
При равномерном подъёме ускорение груза равно нулю, поэтому сила натяжения нити уравновешивает силу тяжести.$$T = mg$$
- 2
Неподвижный блок изменяет направление силы, но не изменяет её величину. Поэтому $T = 20\ \text{Н}$.$$m = \dfrac{T}{g} = \dfrac{20}{10} = 2\ \text{кг}$$
На рисунке изображён подвижный блок, с помощью которого, прикладывая к свободному концу нити вертикальную силу величиной $20\ \text{Н}$, равномерно поднимают груз. Если трением пренебречь, а блок и…
- 1
Подвижный блок удерживается двумя ветвями нити, каждая из которых натянута с силой $F = 20\ \text{Н}$.$$F_\text{упр} = 2F$$
- 2
Так как груз поднимают равномерно, силы уравновешены.$$2F = mg$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Ускорение свободного падения вблизи поверхности Меркурия равно $3{,}7\ \text{м/с}^2$. Атмосфера у планеты отсутствует. Какую скорость приобретёт камень за $2\ \text{с}$ падения из состояния покоя у…
- 1
Камень начинает падать из состояния покоя, поэтому начальная скорость равна нулю. За время падения скорость определяется формулой$$v = gt$$
- 2
Подставим ускорение свободного падения на Меркурии и время падения:$$v = 3{,}7 \cdot 2 = 7{,}4\ \text{м/с}$$
Какой выигрыш в силе при подъёме тела даёт система из идеальных блоков, показанная на рисунке?
- 1
Неподвижные блоки изменяют направление силы, но не дают выигрыша в силе.
- 2
Подвижный блок удерживается двумя ветвями идеального каната, поэтому сила сопротивления распределяется между ними.$$F = \frac{P}{2}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Чему равен модуль силы $\vec{F}$, которую нужно приложить к концу лёгкой нерастяжимой нити, перекинутой через блоки, чтобы уравновесить груз массой $10\ \text{кг}$, подвешенный к оси блока Б? Нить и…
- 1
Блок Б является подвижным. Его поддерживают две ветви одной и той же невесомой нерастяжимой нити, поэтому силы натяжения в них одинаковы и равны $F$.$$2F = mg$$
- 2
Вес груза массой $10\ \text{кг}$ равен $mg = 10 \cdot 10 = 100\ \text{Н}$.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Ускорение свободного падения вблизи поверхности Луны равно $1{,}6\ \dfrac{\text{м}}{\text{с}^2}$. Атмосфера у Луны отсутствует. Какую скорость приобретёт камень за $3\ \text{с}$ падения из состояния…
- 1
Камень падает из состояния покоя, поэтому начальная скорость равна нулю. При отсутствии атмосферы сопротивлением воздуха можно пренебречь.$$v_0 = 0$$
- 2
Для равноускоренного движения используем формулу скорости.$$v = v_0 + gt$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой. Сила $F_1 = 1\ \text{Н}$ направлена влево, сила…
- 1
Найдём модуль равнодействующей сил. Так как сила $F_2$ больше силы $F_1$, равнодействующая направлена вправо:$$F_{\text{рез}} = F_2 - F_1 = 2{,}5 - 1 = 1{,}5\ \text{Н}$$
- 2
Масса тела постоянна, поэтому при постоянной равнодействующей модуль ускорения также постоянен:$$a = \dfrac{F_{\text{рез}}}{m} = \text{const}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Космический корабль, движущийся по круговой орбите вокруг Земли, перешёл на другую круговую орбиту, большего радиуса. Как при этом изменились кинетическая энергия корабля и сила тяготения…
- 1
Для движения по круговой орбите скорость корабля определяется радиусом орбиты:$$v^2 = \dfrac{GM}{r}$$
- 2
При увеличении радиуса орбиты скорость корабля уменьшается. Следовательно, уменьшается и кинетическая энергия:$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Космический корабль, движущийся по круговой орбите вокруг Земли, перешёл на другую круговую орбиту меньшего радиуса. Как при этом изменились кинетическая энергия корабля и сила тяготения…
- 1
Скорость тела на круговой орбите радиуса $r$ определяется условием движения под действием силы тяготения.$$v = \sqrt{\dfrac{GM}{r}}$$
- 2
При уменьшении радиуса орбиты скорость корабля увеличивается. Следовательно, его кинетическая энергия увеличивается.$$E_k = \dfrac{mv^2}{2} = \dfrac{GMm}{2r}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой: $F_1 = 5\,\text{Н}$ и $F_2 = 3\,\text{Н}$. Определите, как…
- 1
Силы направлены противоположно, поэтому модуль равнодействующей равен разности их модулей:$$F_{\text{рез}} = F_1 - F_2 = 5 - 3 = 2\,\text{Н}$$
- 2
Обе силы постоянны, следовательно, равнодействующая постоянна. По второму закону Ньютона при постоянной массе тела модуль ускорения не изменяется.$$a = \frac{F_{\text{рез}}}{m} = \text{const}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Учитель на уроке последовательно провёл опыты по измерению силы трения скольжения при равномерном движении бруска с грузом по двум разным горизонтальным поверхностям (см. рисунок). Из предложенного…
- 1
В опытах изменяли только материал поверхности, по которой движется брусок. Масса бруска с грузом, скорость движения и угол наклона плоскости не изменялись.
- 2
При равномерном движении сила тяги уравновешивает силу трения, поэтому по показанию динамометра можно сравнить силы трения.$$F_{\text{тр}} = F_{\text{тяги}}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Учитель на уроке последовательно провёл опыты по измерению силы трения скольжения при равномерном движении бруска с одним и двумя грузами по горизонтальной поверхности (см. рисунок). Из…
- 1
В обоих опытах брусок движется по горизонтальной поверхности, поэтому сила нормальной реакции равна по модулю силе тяжести груза: $N = mg$.
- 2
Модуль силы трения скольжения определяется формулой:$$F_{\text{тр}} = \mu N$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Ученик провёл эксперимент по изучению силы трения скольжения, перемещая брусок с грузами равномерно по горизонтальным поверхностям с помощью динамометра. Погрешность измерения силы трения составляет…
- 1
Так как брусок движется равномерно, равнодействующая сил равна нулю. Поэтому сила трения скольжения по модулю равна приложенной силе динамометра.$$F_{\text{тр}} = F$$
- 2
Сравним опыты 1 и 2: масса бруска и площадь соприкосновения одинаковы, но для деревянной рейки $F_{\text{тр}}=0{,}8$ Н, а для пластиковой — $F_{\text{тр}}=0{,}4$ Н. Значит, трение о деревянную рейку больше.
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Ученик провёл эксперимент по изучению силы упругости, возникающей при подвешивании грузов различной массы к резиновым шнурам разной длины и толщины. Результаты прямых измерений массы $m$ груза…
- 1
Сравним опыты 1 и 2: первоначальная длина различается, но при увеличении диаметра шнура с $3$ до $5$ мм коэффициент жёсткости увеличивается с $100$ до $140\ \text{Н/м}$. Следовательно, утверждение 2 верно.$$d\uparrow \Rightarrow k\uparrow$$
- 2
Сравним опыты 1 и 4: диаметр и первоначальная длина шнура одинаковы, масса груза увеличивается с $0{,}5$ до $1{,}0$ кг, но коэффициент жёсткости не изменяется и равен $100\ \text{Н/м}$. Следовательно, утверждение 4 верно.$$m\uparrow,\ d=\mathrm{const},\ l_0=\mathrm{const} \Rightarrow k=\mathrm{const}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде